專利名稱：風(fēng)管式自然冷能貯存器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是新能源利用技術(shù)，是可以將冬季大氣層中的冷量自動貯存和夏季釋放冷量應(yīng)用的無電能消耗供冷設(shè)備?？捎糜诳諝庹{(diào)節(jié)(18～25℃)、冷藏食品(3～10℃)制冷時，所需要的供冷冷源。
目前國際上用于空氣調(diào)節(jié)和冷藏食品的制冷量都是用制冷設(shè)備供冷。用機械制冷必須消耗大量的電能。世界上各國用于取暖和制冷所消耗的能源約占現(xiàn)有使用能源的三分之一。因此各國都在研究新能源的開發(fā)與利用。
自然冷能是冬季存在于大氣層中的冷量，是一次能源。自然冷能是氣溫下降到0℃以下，可以貯存于冰、雪、凍土中的冷量。寒冷地區(qū)的許多國家正在研究自然冷能的利用。日本富山大學(xué)對馬勝率等已研究“利用冰雪的空氣調(diào)節(jié)”;中谷秀夫已研究“熱虹吸管動力發(fā)電系統(tǒng)”。蘇聯(lián)、美國、加拿大、日本等國已使用熱管(樁)進(jìn)行冷藏和保護房屋建筑、石油管道、公路、鐵路的凍土環(huán)境等。根據(jù)黑龍江省專利服務(wù)中心對國內(nèi)外專利、科技資料庫檢索及查閱有關(guān)技術(shù)資料，沒有發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明相同的設(shè)備。
本發(fā)明的目的是制造可以高效能將自然界冬季空氣中的冷量，不需要動力設(shè)備而自動貯存于水或土壤之中。夏季需要空氣調(diào)節(jié)或冷藏食品等制冷時，可以從冰或凍土中取出冷量的供冷設(shè)備。
本發(fā)明的目的是通過以下方式完成的。風(fēng)管式自然冷能貯存器由風(fēng)管、載冷劑輸液箱和貯冷體三部分組成。在冬季，風(fēng)管是利用冷熱氣體所造成的靜壓力差和風(fēng)速(煙囪效應(yīng))自動輸送冷量的原理?？梢詫⒍究諝庵械睦淞孔詣觽鲗?dǎo)給載冷劑(乙二醇或氯鹽溶液)。載冷劑輸液箱上連通鋼管中的載冷劑與水或土做為貯冷體進(jìn)行冷熱交換。這樣空氣中的冷量就傳導(dǎo)給了貯冷體，而貯冷體中的熱量又傳導(dǎo)給了載冷劑。提高溫度后的載冷劑將熱量傳導(dǎo)給風(fēng)管，這樣就造成了風(fēng)管中的熱氣體排出，而使大氣層中的冷氣體自動輸入。只要大氣中的溫度低于貯冷體的溫度，通過風(fēng)管中的冷熱氣體不斷循環(huán)交換，就會使以水或土作為貯冷體的溫度不斷降低。在夏季貯冷體溫度低，大氣的溫度高時，風(fēng)管就不交換熱量，所以風(fēng)管是不可逆裝置。貯冷體所以能夠貯存冷量，是由于每立方米的水在溫度下降至0℃以下需要33.5萬千焦耳的冷量才能發(fā)生相變成冰。所以水或含有一定水分的土壤都可以作為貯冷體。夏季需空氣調(diào)節(jié)或冷藏食品制冷時，可以通過供冷用水管在載冷劑輸液箱中通過交換冷量;也可以直接用載冷劑供冷。經(jīng)過空氣調(diào)節(jié)或食品冷藏制冷后所交換的熱量又通過供冷水管中的水或載冷劑循環(huán)送入輸液箱中進(jìn)行冷熱交換。載冷劑又與貯冷體進(jìn)行冷熱交換，這樣就將貯冷體中的冷量不斷釋放出來供給制冷。
本發(fā)明與熱樁貯冷技術(shù)相比較，在同樣沒有動力裝置的前提下，無制冷劑泄漏和補充問題;熱效率比自然凍土高一倍以上;可以自動貯存與釋放冷量;制造工藝簡單。本發(fā)明與機械制冷相比無電能消耗節(jié)省運行費用。因此本發(fā)明是高效能、低成本、無污染、利用自然冷能的供冷設(shè)備。
以下將結(jié)合附圖
對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
附圖是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
參照附圖，風(fēng)管(1)是由進(jìn)出口的自動變向風(fēng)帽(2)和絕熱管(3)及帶有換熱鋼片的鋼管(4)組成。風(fēng)帽(2)可以隨風(fēng)的方向自由轉(zhuǎn)動，有利于風(fēng)管的自然通風(fēng)。絕熱管(3)是防止夏季管壁傳導(dǎo)已貯存冷量的通風(fēng)管部分。帶有換熱鋼片的鋼管(4)是與載冷劑(5)在載冷劑輸液箱(6)中進(jìn)行冷熱交換的通風(fēng)管部分。載冷劑輸液箱(6)上有連通鋼管(7)可以與水或土等貯冷體(8)進(jìn)行冷熱交換。貯存器埋入地面以下，由防水層(9)和保溫層(10)防止夏季貯冷體(8)冷量的損耗。冬季自然通風(fēng)口(11)是保證貯冷體(8)表面進(jìn)行冷熱交換的通風(fēng)道。供冷水管(12)是供給空氣調(diào)節(jié)或冷藏食品制冷時的循環(huán)水管。
本發(fā)明自動貯存大氣層中的冷量是按如下程序完成的大氣層中的溫度低于貯冷體(8)的溫度時。貯冷體(8)的熱量通過連通管(7)和載冷劑輸液箱(6)傳導(dǎo)給載冷劑(5);位于載冷劑輸液箱(6)中帶有換熱鋼片的通風(fēng)管(4)與載冷劑(5)進(jìn)行熱交換后加熱了管內(nèi)氣體的溫度。這時由于風(fēng)管(1)內(nèi)冷熱氣體溫度差造成的靜壓力差，而使大氣層中的冷氣體不斷輸入，熱氣體不斷排出。這樣就降低了貯冷體(8)的溫度，利用水的相變潛熱貯存了大氣層中的冷量。
本發(fā)明釋放冷量用于空氣調(diào)節(jié)或冷藏食品的制冷時，按如下程序完成供冷水管(12)的熱量不斷的與載冷劑(5)中的冷量進(jìn)行熱交換，載冷劑(5)通過載冷輸液箱(6)及連通管(7)和貯冷體(8)進(jìn)行熱交換，這時貯冷體(8)中的冰逐漸發(fā)生相變成水而釋放出冷量。
權(quán)利要求
1.一個由風(fēng)管(1)和載冷劑輸液箱(6)及貯冷體(8)組成的供冷裝置。其特征是風(fēng)管(1)通過載冷劑輸液箱(6)與載冷劑(5)進(jìn)行熱交換，載冷劑輸液箱(6)和連通鋼管(7)中的載冷劑(5)與貯冷體(8)進(jìn)行熱交換。
2.按權(quán)利要求1的風(fēng)管(1)是由自動變向風(fēng)帽(2)和絕熱管(3)及帶有換熱鋼片的鋼管(4)所組成。其特征是風(fēng)管進(jìn)出口有高差，自動變向風(fēng)帽(2)和絕熱管(3)位于大氣層中，而帶有換熱鋼片的鋼管(4)位于載冷劑輸液箱(6)中。
3.按權(quán)利要求1的載冷劑輸液箱(6)是由與其連接的連通鋼管(7)所組成。其特征是載冷劑輸液箱(6)和連通鋼管(7)可以充滿載冷劑(5)，而且位于貯冷體(8)之中。
全文摘要
本發(fā)明是新能源利用技術(shù)；是可用于空氣調(diào)節(jié)(18～25℃)，冷藏食品(3～10℃)制冷時，提供冷量的供冷設(shè)備。該設(shè)備主要由風(fēng)管、載冷劑輸液箱和貯冷體三部分組成。冬季利用風(fēng)管中冷熱氣體形成的靜壓力差和風(fēng)速自動輸入大氣層中的冷量，在貯冷體中利用水的相交潛熱貯存。夏季需要制冷時，通過供冷水管和載冷劑與貯冷體循環(huán)進(jìn)行熱交換而釋放出冷量。
文檔編號F25D1/00GK1064923SQ91101569
公開日1992年9月30日 申請日期1991年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月18日
發(fā)明者隋鐵齡 申請人:黑龍江省水利科學(xué)研究所